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番外 · 题谱 · 2005 · P18

2005 IMO Shortlist S18

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2005 S18 number-theory

Let aa , bb , cc , dd , ee , ff be positive integers and let S=a+b+c+d+e+fS = a+b+c+d+e+f .

Suppose that the number SS divides abc+defabc+def and ab+bc+cadeefdfab+bc+ca-de-ef-df . Prove that SS is composite.

aabbccddeeff 为正整数,并设 S=a+b+c+d+e+fS = a+b+c+d+e+f

假设数字 SS 整除 abc+defabc+defab+bc+cadeefdfab+bc+ca-de-ef-df 。证明 SS 是合数。

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2005 年 IMO Shortlist S18 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?